KR102578405B1 - 3차원 폼-레이드 부직포 - Google Patents

3차원 폼-레이드 부직포 Download PDF

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캐시 엠. 우텟트
로리 에이. 에슬링거
네일 티. 스콜
지안 퀸
찰스 더블유. 콜만
데보라 제이. 칼레워츠
바실리 에이. 토폴카라에브
안토니오 제이. 카릴로 오제다
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

고 토포그래피 부직포 기재는 합성 바인더 섬유; X-Y 표면 및 X-Y 표면에 대향하는 후방측 표면을 갖는 평면형 베이스층; 및 X-Y 표면과 일체이고 X-Y 표면으로부터 Z 방향으로 돌출하는 복수의 돌출 요소를 포함하고, 여기서 각각의 돌출 요소는 높이, 직경 또는 폭, 단면, 측벽, 돌출 요소가 베이스층과 만나는 근위 단부, 및 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 가지며, 돌출 요소는 X 방향 및 Y 방향 양쪽으로 분포되고, 돌출 요소의 밀도는 베이스층의 밀도와 동일하다.

Description

3차원 폼-레이드 부직포
본 발명은 3차원 폼-레이드 부직포에 관한 것이다.
기저귀로부터 누출되는 배변(BM)(즉, 다리 구역 주위 또는 허리에서 누출)은 돌보는 사람이 세정해야 하는 불쾌한 지저분한 상태를 야기한다. 소비자/선택자는 선택한 흡수 제품에 만족하지 않게 되고, 이는 소비자/선택자가 상이한 기저귀 브랜드로 바꾸기로 결정하게 할 수 있다. 7개 중 무려 1개나 되는 BM을 함유한 기저귀가 BM이 기저귀로부터 누출되는 결과를 낳는다. 또한, 피부와 접촉하는 BM은 피부 건강을 손상시키고 기저귀 발진의 진행을 촉진시킬 수 있다. 현재의 기저귀는 BM을 피부로부터 멀리하는 것을 잘 못하기 때문에, 기저귀를 착용하지 않은 피부가 기저귀를 착용한 피부보다 더 건강할 수 있다.
BM 누출 발생을 감소시키고 BM을 피부로부터 멀리 하기 위한 물질/부직포 해결책이 결여되어 있다. 스펀본드, SMS, 및 BCW와 같은 흡수 제품에서의 현재 재료는 대부분 평평하고, 밀도가 높으며, 묽은 BM을 취급하고 BM을 피부로부터 멀리 하는 데 있어서 불량하다. 라이너로서 사용되는 천공 필름 및 질감이 있는 BCW/SB 복합 부직포(예를 들어, TEXTOR 브랜드 부직포)와 같은 물질이 존재한다. TEXTOR 브랜드 부직포는 스펀본드 라이너와 비교하여 BM 관리 특성을 개선할 수 있으며, 현재 제품에 사용된다. 그러나, BM을 담은 너무 많은 현재 제품이 BM 누출을 유발한다. 결과적으로, 흡수 제품 BM 관리 성능을 개선하는 물질을 식별할 수 있는 좋은 기회가 있다.
본 발명의 물질은 배설 지점에서 묽은 BM을 완전히 흡수하여, BM 확산을 남기지 않고 피부에 BM을 남기지 않아서, 제로(zero) BM 누출 및 보다 깨끗한 피부 경험을 제공하는 기저귀를 생산하려는 다음 단계이다. BM 블로우아웃(blow out) 및 피부 상의 BM을 감소시키기 위한 해결책을 식별하는 것은 제품의 착용자에게 유익하고, 이는 기저귀 발진의 발생을 감소시키고 다른 제품과의 차별점을 제공함으로써 소비자가 이러한 제품에 대한 보다 긍정적인 경험을 갖게 할 것이기 때문이다.
본원에 개시된 해결책은 고도의 3차원(3D) 토포그래피를 가지며 높은 수준의 개방도를 가지면서도 높은 압축 저항을 갖는 부직포 재료이다. 이러한 물질은 현재 제품에 사용되는 현재의 상업적 물질과 비교하여 상당히 양호한 BM 흡입량을 입증하였다. BM 플랫 플레이트(Flat Plate) 시험 방법은, 본 발명의 3차원 폼-레이드(foam-laid) 웹이 40% wt/wt에서 TEXTOR브랜드 부직포에 비해 2% wt/wt까지 BM 고임(pooling)을 감소시켰음을 입증하였다. BM 고임 값은 재습윤 값과 유사하고 피부 상의 BM을 나타낸다.
본 발명은 우수한 BM 관리 특성을 갖는 신규한 익스트림 3D 부직포 재료를 기술한다. 이러한 물질은 BM 누출 및 피부 상의 BM을 감소시킴으로써 흡수 제품을 개선할 수 있다. 부직포 구조는, 다르게는 3D 폼-레이드 부직포로 라벨링된 폼-레이드 웹을 템플릿화함으로써 가능하게 된다. 상기 공정은 폼 내에 이성분 섬유를 분산시키고 건조 및 열 접합 동안 이러한 폼을 템플릿화하는 것을 포함한다. 이러한 방법은 높이가 12mm만큼 높고 직경이 8mm만큼 낮은 특징부를 갖는 익스트림 3D 부직포 웹을 초래한다. 이들 3D 특징부로 인해, 높은 수준의 Z-방향 섬유 배향이 존재하며, 이는 높은 압축 저항을 가질 뿐만 아니라 높은 수준의 개방도/다공도를 가지는 웹을 유발하는데, 이는 묽은 BM을 처리할 수 있는 주요 특성이다. 또한, 템플릿 설계에 따라 매우 다양한 3D 특징부, 형상 및 크기가 생성될 수 있다.
본 발명은 일반적으로 고 토포그래피 부직포 기재에 관한 것으로, 상기 기재는 합성 바인더 섬유; X-Y 표면 및 상기 X-Y 표면에 대향하는 후방측 표면을 갖는 평면형 베이스층; 및 상기 X-Y 표면과 일체이고 상기 X-Y 표면으로부터 Z 방향으로 돌출되는 복수의 돌출 요소를 포함하고, 여기서 각각의 돌출 요소는 높이, 직경 또는 폭, 단면, 측벽, 상기 돌출 요소가 상기 베이스층과 만나는 근위 단부, 및 상기 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 가지며, 상기 돌출 요소는 상기 X 및 Y 방향 양쪽으로 분포되고, 돌출 요소의 밀도는 상기 베이스층의 밀도와 동일하다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 일반적으로 고 토포그래피 부직포 기재에 관한 것으로, 상기 기재는 합성 바인더 섬유로서, 상기 기재의 섬유는 전부 합성 바인더 섬유인, 상기 합성 바인더 섬유; X-Y 표면 및 상기 X-Y 표면에 대향하는 후방측 표면을 갖는 평면형 베이스층; 및 상기 X-Y 표면과 일체이고 상기 X-Y 표면으로부터 Z 방향으로 돌출하는 복수의 돌출 요소를 포함하고, 여기서 각각의 돌출 요소는 높이, 직경 또는 폭, 단면, 측벽, 상기 돌출 요소가 상기 베이스층과 만나는 근위 단부, 및 상기 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 가지며, 상기 돌출 요소는 상기 X 방향 및 Y 방향 양쪽으로 분포되고, 여기서 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상은 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상과 동일하고, 돌출 요소의 밀도는 상기 베이스층의 밀도와 동일하다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 일반적으로 고 토포그래피 부직포 기재에 관한 것으로, 상기 기재는 합성 바인더 섬유; X-Y 표면 및 상기 X-Y 표면에 대향하는 후방측 표면을 갖는 평면형 베이스층; 및 상기 X-Y 표면과 일체이고 상기 X-Y 표면으로부터 Z 방향으로 돌출하는 복수의 돌출 요소를 포함하고, 여기서 각각의 돌출 요소는 높이, 직경 또는 폭, 단면, 측벽, 상기 돌출 요소가 상기 베이스층과 만나는 근위 단부, 및 상기 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 가지며, 상기 돌출 요소는 상기 X 방향 및 Y 방향 양쪽으로 분포되고, 여기서 각각의 돌출 요소는 균일한 밀도를 가지고, 돌출 요소의 높이는 그 돌출 요소의 폭 또는 직경보다 크고, 돌출 요소의 밀도는 상기 베이스층의 밀도와 동일하다.
본 발명의 다양한 특징 및 측면은 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
당업자에게 본 개시내용의 최상의 모드를 포함한 본 개시내용을 충분하고도 실행가능한 개시 내용이, 첨부 도면에 대한 참조를 포함하여 명세서의 나머지 부분에서 더욱 구체적으로 설명되어 있다:
도 1은 본 발명에 따른 3D 폼-레이드 부직포를 제조하기 위한 공정의 예시적인 측면의 흐름도이고;
도 2는 도 1의 공정에서 사용하기 위한 템플릿의 일 측면의 개략적인 사시도이고;
도 3은 도 1의 공정에 의해 생산된 것을 포함하는 다양한 부직포의 유동 테스트의 결과를 사진으로 도시하고;
도 4는 도 1의 공정에 의해 생산된 것을 포함하는 다양한 부직포의 유동 테스트의 결과를 그래프로 도시하고;
도 5는 도 1의 공정에 의해 생산된 것을 포함하는 다양한 부직포의 압축 저항 테스트의 결과를 그래프로 도시하고; 그리고
도 6은 도 1의 공정에 의해 생산된 것을 포함하는 다양한 부직포의 공기 투과성 테스트의 결과를 그래프로 도시한다.
본 명세서 및 도면에서 참조 문자의 반복적인 사용은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내기 위해 의도된다.
이제, 하나 이상의 예들이 후술되어 있는 본 발명의 측면들이 참조될 것이다. 각 예는, 본 발명을 설명하기 위해 제공되며, 본 발명을 한정하려는 것이 아니다. 사실상, 통상의 기술자에게는, 본 발명의 사상이나 범위로부터 벗어나지 않으면서 본 발명에 다양한 수정과 변경을 행할 수 있다는 점이 명백할 것이다. 예를 들어, 하나의 측면의 일부로서 예시하거나 설명하는 특징들을 다른 측면에 사용하여 또 다른 측면을 얻을 수 있다. 그러므로, 본 발명은 그런 수정 및 변경이 첨부된 청구범위 및 그것들의 동등물의 범주 내에 있기 때문에 그것들을 커버하는 것으로 의도된다. 본 논의는 단지 예시적인 측면들의 설명이며, 본 발명의 보다 넓은 측면들을 한정하는 것으로 의도된 것이 아니고, 보다 넓은 측면들이 예시적인 구성들로 구현되는 것이 당 기술분야의 숙련자에게 이해되어야 한다.
본 발명은 우수한 BM 관리 특성을 갖는 신규한 익스트림 3D 부직포 재료를 기술한다. 이러한 물질은 BM 누출 및 피부 상의 BM을 감소시킴으로써 흡수 제품을 개선할 수 있다. 부직포 구조는, 다르게는 3D 폼-레이드 웹으로 라벨링된 폼-레이드 웹을 템플릿화함으로써 가능하게 된다. 상기 공정은 폼 내에 이성분 섬유를 분산시키고 건조 및 열 접합 동안 이러한 폼을 템플릿화하는 것을 포함한다. 이 방법은 비교적 높고 좁은 3D 특징부를 갖는 익스트림 3D 부직포 웹을 초래한다. 이들 3D 특징부로 인해, 높은 수준의 Z-방향 섬유 배향이 존재하며, 이는 높은 압축 저항을 가질 뿐만 아니라 높은 수준의 개방도/다공도를 가지는 웹을 유발하는데, 이는 묽은 BM을 처리할 수 있는 주요 특성이다. 또한, 템플릿 설계에 따라 매우 다양한 3D 특징부, 형상 및 크기가 생성될 수 있다.
폼 공정은 일반적으로 2차원 형상 형태와 같은 균일한 두께를 갖는 평면형 웹을 제조하기 위해 사용된다. 본원에서 설명된 바와 같이, 3차원 부직포 웹은 3차원 템플릿을 사용하여 폼을 3D 토포그래피로 성형함으로써 생성된다. 템플릿화된 폼을 건조 및 가열하면, 템플릿의 토포그래피 특성을 갖는 부직포가 생성된다.
본 발명의 공정은, 임의의 원하는 토포그래피가 부직포의 생성과 함께 생성될 때 부직포 웹의 임의의 추가 몰딩을 배제한다. 부직포를 처리하는 종래의 방법은 기존의 부직포 웹의 생성-후 조작, 절단, 엠보싱, 또는 몰딩을 필요로 하여, 웹 밀도 및 평량의 광범위한 변화와 함께 웹을 약화시킨다.
본원에 기술된 부직포 구조체의 생성은 3개의 주요 단계를 필요로 한다: 1) 바인더 섬유 및 포밍제를 물에 분산시켜 일부 쉐이빙 크림과 유사한 것으로 기술되는 점조도를 갖는 폼 용액을 생성한다. 2) 섬유/폼 블렌드를 템플릿화한다. 3) 블렌드를 건조 및 가열하여 물을 제거하고 바인더 섬유를 활성화시킴으로써, 부직포 내에 3D 구조를 설정한다. 이들 웹은 본원에서 3D 폼-레이드 부직포로 지칭된다.
제1 단계에서, 바인더 섬유 및 포밍제를 물에 분산시켜, 일부 쉐이빙 크림과 유사한 것으로 기술되는 점조도를 갖는 폼 용액을 생성한다. 이 단계는 섬유-섬유 결합(예를 들어, 이성분 섬유/바인더 섬유)을 형성할 수 있는 섬유의 블렌드를 폼 용액에 분산시키는 단계를 포함한다. 이는 섬유, 물, 및 포밍제, 예컨대 도데실 황산나트륨(SDS) 계면활성제를 동시에 혼합하여 폼을 생성하고 폼 내에 섬유를 균일하게 현탁시킴으로써 수행된다. 이러한 포밍 공정은 폼 용액을 통해 균일하게 분산되는 섬유질 네트워크를 함유하는 안정된 폼을 생성한다. 폼은 높은 점도를 가져서, 섬유가 부유하고, 가라앉고/가라앉거나 응집하는 것을 방지한다.
많은 유형의 섬유가 섬유 블렌드에 포함될 수 있지만, 블렌드는 최종 3D 폼-레이드 부직포가 완전성을 갖고 3D 구조적 특징을 유지할 수 있도록 보장하기에 충분한 양으로 바인더 섬유를 포함해야 한다. 일 실시예에서, 섬유 블렌드는 폴리에틸렌 시스 및 폴리프로필렌 코어를 갖는 100% wt/wt 바인더 섬유이다. 바인더 섬유는 통상적으로 합성 열가소성 본더 섬유이다. 다른 측면들에서, 바인더 섬유는 이성분 및/또는 다성분 바인더 섬유일 수 있다. 다른 측면들에서, 섬유 블렌드는 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 나노공극화 기술은 20-33%의 섬유 밀도 감소를 갖는 경량의 권축되지 않은 이성분 스테이플 섬유를 생산하였다. 섬유 블렌드에서 이러한 경량 섬유의 사용은 동일한 평량에 대한 섬유 수를 증가시킬 수 있으므로, 웹 압축 저항을 증가시킬 수 있다. 다양한 측면에서, 저밀도 섬유는 0.5g/cc 이하의 밀도를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 사용된 저 밀도-공극 섬유는 0.62g/cc의 밀도를 가질 수 있는데, 이는 코어에서 47%의 공극 부피를 가지고 전체 밀도에서 33%의 감소를 갖는 폴리올레핀 기반 섬유와 동일하다. 폼 형성은 저밀도 섬유를 함유하는 부직포 웹을 형성하는 바람직한 방법이며, 스터퍼 박스 권축 섬유를 필요로 하지 않는 공극 섬유를 사용하는 로프티 웹을 가능하게 한다. 예를 들어, 카디드 웹은 섬유가 웹을 형성하기 위해 스터퍼 박스 권축될 것을 요구한다. 스터프 박스 권축은 내부 섬유 공극 구조의 파괴를 초래하는 고압 공정이며, 따라서 저밀도 공극 섬유를 포함하는 카디드 웹을 생성할 수 없다. 높은 점도의 폼으로 인해, 저밀도 섬유가 담체로서 폼을 사용하여 웹 내에 적절하게 놓일 수 있어서, 저밀도 섬유를 포함하는 웹을 형성하는 능력을 가능하게 한다.
어느 수준의 바인더 섬유가 필요하지만, 섬유 블렌드는 단지 바인더 섬유만 함유할 필요는 없으며; 다른 유형의 섬유가 섬유 블렌드 내로 혼입될 수 있다. 섬유의 선택은 모든 유형의 합성 섬유 내지 광범위한 천연 섬유를 포함할 수 있다. 섬유는 3 내지 30mm와 같은 넓은 범위의 절단 길이/섬유 길이를 가질 수 있다. 넓은 범위의 섬유 직경이 또한 사용될 수 있다. 0.1 내지 5중량% 범위의 양으로 음이온성 및 비이온성과 같은 매우 다양한 포밍제 및 양이 사용될 수 있다. 통상적으로, SDS는 물 대비 약 0.17 wt%로 사용되었다. 폼 밀도는 100 내지 400 g/L의 범위일 수 있다. 폼 안정성 반감기는 2-30분 범위일 수 있다. 섬유 점조도(섬유 농도)는 0.5-5% wt/wt 범위일 수 있다.
제2 단계에서, 섬유/포밍제 블렌드를 유공성 벨트 또는 다른 적절한 표면 상에 붓거나 임의의 적절한 방식으로 적용한다. 벨트는 선택적으로 벨트 상의 섬유/포밍제 블렌드의 확산을 제한하기 위한 프레임형 몰드를 포함한다. 그런 다음, 템플릿이 섬유/포밍제 블렌드의 상부에, 전형적으로 존재하는 경우 몰드 내에 배치된다. 템플릿은 3D 폼-레이드 부직포의 원하는 패턴에 음의 패턴을 제공한다. 하나의 예시적인 예에서, 만일 볼록 표면이 부직포에 대해 요구된다면, 템플릿은 오목한 표면 패턴을 가질 것이다. 템플릿의 배치 시, 섬유/포밍제 블렌드는 본질적으로 템플릿의 토포그래피에 부합하여, 템플릿이 딤플을 갖는 곳에 폼의 범프, 템플릿이 범프를 갖는 곳에 딤플, 및 템플릿이 평평한 곳에 평평한 공간을 생성한다. 이러한 방식으로, 템플릿은 폼에 3D 토포그래피를 생성한다.
통상적으로, 템플릿은 섬유/포밍제 블렌드가 유동하고 충진될 수 있는 공동을 함유한다. 공동 크기는 직경이 8mm 이상이고 공동 깊이는 도포된 폼의 두께만큼 클 수 있으며, 50mm 이상만큼 클 수 있다. 일 실시예에서, 템플릿 공동은 12mm 깊이이다. 공동은 라운드형, 직사각형, 정사각형, 삼각형, 버섯 모양, 기호, 환상, 또는 보다 복잡한 형상 조합을 포함하는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있고, 템플릿 공동은 형상, 크기 및 깊이의 임의의 조합을 가질 수 있거나, 섬유/폼 블렌드가 템플릿에서 공동을 유동시키고 충진할 수 있는 한, 하나의 균일한 형상, 크기 및 깊이를 가질 수 있다.
템플릿 재료는 접합 온도를 견디도록 선택되어야 한다. 템플릿 물질의 예는 실리콘, 금속, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 및 임의의 다른 적절한 물질을 포함한다. 또한, 템플릿 물질은 섬유가 템플릿에 부착되지 않도록 선택됨으로써, 바인더 섬유의 열 활성화 후에, 템플릿으로부터 웹의 용이한 제거, 또는 웹으로부터 템플릿의 용이한 제거를 허용한다. 즉, 바인더 섬유는 바람직하게는 템플릿 재료보다는 다른 바인더 섬유에 접착되어야 한다. 일반적으로, 증가된 섬유-대-섬유 결합은 섬유-대-템플릿 결합 문제를 극복한다. 템플릿은 또한 바인더 섬유의 건조 및 열 활성화를 가능하게 하기 위해 적절한 공기 흐름 및 열 전달을 허용하기에 충분히 개방되어야 한다.
제3 단계에서, 템플릿화된 섬유/포밍제 블렌드를 오븐 또는 다른 적절한 가열 장치 내에 배치하여 바인더 섬유를 건조시키고 열적으로 결합시킨다. 3D 구조가 최종 웹에 존재할 수 있도록 건조/결합 단계 동안 템플릿이 존재하는 것이 중요하다. 오븐 내의 온도 및 시간은 충분한 양의 물을 제거하고 바인딩 섬유를 충분히 활성화시키기에 충분히 길어야 한다. 시간 및 온도는 섬유/포밍제 블렌드 내의 성분, 섬유/포밍제 블렌드의 부피 및 표면적, 사용된 오븐의 사양, 템플릿화된 섬유/포밍제 블렌드의 초기 조건, 및 임의의 다른 관련 조건에 기초하여 당업자에 의해 설정될 수 있다.
본원에 기술된 공정은 독특한 웹을 생산한다. 상이한 높은 토포그래피의 3D 부직포는 상이한 템플릿(예를 들어, 상이한 공동 크기, 형상, 깊이, 간격 등을 갖는 템플릿)을 선택함으로써 제조될 수 있다. 본원에 기술된 공정에 의해 생산된 3D 폼-레이드 부직포는 통상적으로 X-Y 평면을 정의하는 베이스층을 가지며, 여기서 베이스층은 X-Y 표면 및 X-Y 표면에 대향하는 후방면 표면을 갖는다.
3D 폼-레이드 부직포는 또한 베이스층으로부터 Z-방향으로 돌출되고 베이스층과 일체인 돌출 요소와 같은 수직(Z-방향) 특징부를 포함한다. 이를 종종 "피크와 골(peak and valley)"형 3D 구조라고 한다. 각각의 돌출 요소는 높이, 직경 또는 폭, 단면, 측벽, 돌출 요소가 베이스층과 만나는 근위 단부, 및 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 갖는다. 돌출 요소는 일반적으로 X 방향 및 Y 방향 양쪽으로 분포된다. 돌출 요소는 X 및 Y 방향 양쪽으로 균일하게 분포될 수 있거나, 돌출 요소의 패턴은 어느 하나 또는 양 방향으로 변화될 수 있다.
템플릿 설계에 따라, 상이한 수직 특징부 형상 및 크기가 생성될 수 있다. 예를 들어, 돌출 요소의 수평 횡단면은 라운드형, 직사각형, 정사각형, 삼각형, 버섯 모양, 기호, 환상 또는 보다 복잡한 형상 조합을 포함하는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 수직 특징부의 높이는 1mm 내지 50mm 이상, 1mm 내지 30mm, 5mm 내지 50mm, 5mm 내지 30mm, 30mm 내지 50mm, 또는 임의의 다른 적절한 높이 범위일 수 있다. 단면의 형상에 따라, 수직 특징부의 폭 또는 직경은 8mm 이상일 수 있다. 돌출 요소의 높이는 바람직하게는 돌출 요소의 폭 또는 직경보다 크다. 다양한 측면에서, 돌출 요소의 폭 또는 직경에 대한 돌출 요소의 높이의 비율은 0.5를 초과한다.
3D 폼-레이드 부직포가 생성되는 방식 때문에, 돌출 요소의 밀도는 일반적으로 베이스층의 밀도와 동일하거나 유사하다. 다양한 측면에서, 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상은 돌출 요소의 원위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상과 동일하다. 대안적으로, 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상은 돌출 요소의 원위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상과 상이할 수 있다. 돌출 요소의 근위 단부에서의 돌출 요소의 밀도는 돌출 요소의 원위 단부에서의 돌출 요소의 밀도와 동일하거나 상이할 수 있다. 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 평량은 돌출 요소의 원위 단부에서 돌출 요소의 밀도와 동일하거나 상이할 수 있다. 다른 측면들에서, 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면의 크기는 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 돌출 요소의 단면의 크기와 동일하거나 상이할 수 있다.
각각의 돌출 요소는 내부적으로 균일한 밀도를 가질 수 있다. 즉, 각각의 돌출 요소는 일반적으로 대부분 중공형 또는 조밀화된 부분이 없는 균질 밀도를 갖는다. 돌출 요소는 0.001 내지 0.02 g/cc의 밀도를 가질 수 있다. 3D 폼-레이드 부직포는 15 gsm 내지 120 gsm의 평량 범위를 나타내지만, 본원에서 설명된 공정을 사용하여 더 낮거나 더 높은 평량이 생성될 수 있다.
3D 폼-레이드 부직포가 생성되는 방식 때문에, 돌출 요소 및 특히 돌출 요소의 측벽은 Z 방향으로 정렬된 섬유를 갖는다. 일부 측면에서, 측벽은 Z 방향으로 배향된 섬유의 50%를 초과한다. 고도의 섬유 z 방향 배향으로 인해, 본원에 설명된 3D 폼-레이드 부직포는 매우 개방되어 있고 높은 수준의 다공성을 가지면서 매우 높은 압축 저항을 나타낸다. 비교를 위해, "평평한(flat)" 본디드 카디드 웹(BCW) 서지(surge)는 0.6 kPa 압력에서 약 25 cc/g의 압축 저항을 제공한다. 본 발명의 3D 폼-레이드 부직포는 0.6 kPa 압력에서 약 35 내지 65 cc/g의 압축 저항을 제공한다. 또한, 이러한 높은 수준의 압축 저항은 매우 개방된 웹 구조로 달성될 수 있다. 다시 비교를 위해, 표준 BCW형 서지 재료인 100 gsm MGL9 서지는 약 440 cfm의 공기 투과성 값을 갖는 반면, 3D 폼-레이드 부직포는 1000 내지 2500 cfm이다.
3D 폼-레이드 부직포의 벤치 테스트는 우수한 BM 관리 특성을 입증하였다. 예를 들어, BM 유동에 대한 테스트 방법은 BM-모의물질-배설된 부직포로부터 블로터 종이로 전달되는 BM 모의물질의 양을 측정한다. TEXTOR 브랜드 부직포로 제조된 라이너는 일반적으로 블로터 종이를 사용하여 도시된 바와 같이 라이너의 표면에 약 40%의 BM 모의물질이 남게 한다(즉, 남아 있는 양을 고임%이라고도 함). 본 발명의 3D 폼-레이드 부직포는 TEXTOR 브랜드 부직포(30 gsm 3D 폼-레이드 부직포와 비교하여 55 gsm TEXTOR 브랜드 부직포)의 약 절반 평량에서 TEXTOR 브랜드 부직포와 비교하여 약 절반의 양의 고임% (즉, 20%)을 나타내었다. 60 gsm의 3D 폼-레이드 부직포와 같은 더 높은 평량에서, 2% 미만의 BM 모의물질 고임%이 나타났다. 고임% 지표는 "피부에 있는 것" 또는 재습윤과 유사한 것으로 간주될 수 있다.
예
절차
공기 투과성 테스트
공기 투과성은, 스위스 취리히 소재의 Textest Ltd.에 의해 제조된 Textest FX3300 공기 투과성 시험기를 사용하여 38 제곱 센티미터 면적(7 cm 직경의 원)을 통과하는 분당 입방 피트의 공기로 측정하였다. 모든 시험은 23±2℃의 온도 및 50±5% 상대 습도로 실험실에서 수행하였다. 구체적으로, 부직포 시트를 23±2℃ 및 50±5% 상대 습도 실험실에서 적어도 12시간 동안 건조시키고 컨디셔닝한 후 시험한다. 부직포 시트를 7 cm 직경의 시트 시험 개구에 클램핑하고, 시험기는 125 Pa의 압력 강하로 설정한다. 가능한 한, 직물 시험 개구 위에 접힘부 또는 크림프를 놓는 것을 피해야 한다. 유닛은 샘플에 클램핑 압력을 인가함으로써 턴온된다. 125 Pa 압력 강하 하의 공기 흐름은 15초의 기류 후에 기록되어 정상 상태 값을 달성한다.　
공기 투과성 시험은 알려져 있는 건조 시편 영역을 통과하는 공기 흐름의 속도를 측정한다. 각 샘플의 공기 투과성을, 미국 사우스캐롤라이나주 스파턴버그에 사무실이 있는 Schmid Corporation으로부터 입수할 수 있는 Textest FX3300 공기 투과도 시험기를 사용하여 측정하였다.
각 시험 샘플로부터 시편을 절단하여, 시편이 공기 투과성 시험기의 클램핑 영역을 넘어 연장되도록 배치하였다. 시험 시편들은, 접힘부, 크림프 라인, 천공, 주름 및/또는 시험 재료의 나머지 부분에서 비정상적인 어떠한 왜곡도 없는 샘플 영역들에서 취득하였다.
시험은 23±1℃(73.4±1.8℉) 및 50±2% 상대 습도의 표준 실험실 분위기에서 수행되었다. 기기를 켜고 임의의 시편을 시험하기 전에 최소 5분 동안 예열을 허용하였다. 시험 자료를 분석하기 전에 제조업체의 가이드라인에 따라 계측기를 보정하였다. 기기의 NULL RESET 버튼을 눌러 기기의 압력 센서를 제로로 리셋하였다. 시험을 하기 전에, 필요하다면, 샘플들 또는 시편들 사이에, 제조자의 지시에 따라 필터 스크린을 세척하였다. 데이터 수집을 위해 다음 사양을 선택하였다: (a) 측정 단위: 분당 입방 피트(cfm); (b) 시험 압력: 125 파스칼(물 칼럼 0.5인치 또는 12.7mm); 및 (c) 테스트 헤드: 38 제곱 센티미터(cm2). 다른 크기의 테스트 헤드로 취득한 시험 결과들은 항상 비교가능한 것은 아니므로, 비교할 샘플들을 동일한 크기의 테스트 헤드로 시험해야 한다.
모든 일련의 시험을 수행하기 전에 또는 기기의 빨간 등이 표시될 때 NULL RESET 버튼을 눌렀다. NULL RESET 버튼을 누르기 전에 테스트 헤드가 열려 있고(시편이 제 위치에 없음) 진공 펌프가 완전히 정지했다.
각 시편을 기기의 하측 테스트 헤드 위에 두었다. 진공 펌프가 자동으로 시작될 때까지 클램핑 레버를 수동으로 눌러 시험을 시작하였다. 기기의 범위 표시 등은 RANGE 손잡이를 사용하여 녹색 또는 노란색 영역에서 안정화되었다. 디지털 디스플레이가 안정화된 후, 시편의 공기 통기성을 표시하고, 값을 기록하였다. 시험 절차는 각 샘플의 10개의 시편에 대해 반복되었고, 각 샘플의 평균값을 공기 통기성으로서 기록하였다.　
압축 시험 방법
목표 부직포로부터, 38 mm x 25 mm의 시험 샘플을 절단하였다. 스테인리스 강으로 만들어진 상부 및 하부 플래튼을 인장 시험기(모델: 미국 미네소타주 에덴 프레리에 위치한 사업체인 MTS System Corporation에 의해 제조된 Alliance RT/1)에 부착하였다. 상측 플래튼은 57mm의 직경을 갖는 한편 하측 플래튼은 89mm의 직경을 가졌다. 상측 플래튼은 100N 하중 셀에 연결되는 한편 하측 플래튼은 인장 테스터의 베이스에 부착되었다. MTS에 의해 제공되는 TestWorks Version 4 소프트웨어 프로그램을 이용하여, 상측 플래튼의 이동을 제어하고 두 개의 플래튼 간 거리와 하중을 기록하였다. 상측 플래튼을 기동하여 천천히 하향 이동시키고, 압축 하중이 약 5000g에 도달할 때까지 하측 플래튼과 접촉시켰다. 이때, 두 개의 플래튼 간의 거리는 제로였다. 이어서, 두 개의 플래튼 간의 거리가 15mm에 도달할 때까지 상측 플래튼을 (하측 플래튼으로부터 멀어지는 방향으로) 상향 이동시키도록 설정되었다. TestWorks Version 4 소프트웨어 프로그램 상에 보이는 크로스헤드 판독값을 제로로 설정하였다. 시험 샘플을, 돌출부들이 상측 플래튼을 향하도록 하여 하측 플래튼의 중심에 두었다. 상측 플래튼을 기동하여 하측 플래튼을 향하여 하강시키고 시험 샘플을 25mm/분의 속도로 압축한다. 상측 플래튼이 이동하는 거리는, 크로스헤드 판독값에 의해 표시되었다. 이것이 로딩 공정이었다. 345gram 힘(약 3.5kPa)에 도달하면, 상측 플래튼이 하향 이동을 정지하였고, 25mm/분의 속도로 두 개의 플래튼 간의 거리가 15mm인 자신의 초기 위치로 복귀하였다. 이것이 언로딩 공정이었다. 로딩과 언로딩 동안 압축 하중 및 두 개의 플래튼 간의 대응하는 거리는, MTS에 의해 제공되는 TestWorks Version 4 소프트웨어 프로그램을 이용해 컴퓨터에 기록되었다. 압축력을 시험 샘플의 면적으로 나눔으로써 압축 하중을 압축 응력으로 변환하였다. 소정의 압축 응력에서의 두 개의 플래튼 간의 거리는 그러한 특정한 압축 응력 하에서의 두께를 나타내었다. 각 시험 샘플 코드마다 총 세 개의 시험 샘플을 시험하여 각 시험 샘플 코드마다 대표적인 로딩 및 언로딩 곡선을 얻었다.　
유동 시험 방법
유동 시험을, 표적화된 부직포에 도포한 모의물질 A를 사용하여 수행하였다. BM 건(gun)을 사용하여 BM 모의물질을 적용하였고 BM 평판 시험 방법(BM Plate Test Method)을 사용하여 흡수 시험을 실시하였다. 표적화된 부직포는 본원에 기술된 재료였다. 그런 다음, BM 평판의 네 모서리를 조정하여 부직포 두께를 정합시켰고, 그 평판이 확실히 평평하게 되도록 확인하였다. 하부 평판과 상부 평판 사이에 부직포를 배치하였고 BM 모의물질을 배설하였다. 배설 후 2분 동안 부직포를 시험 장치 내에 방치하였고, 그런 다음 진공 박스 상에 배치하여 부직포 상의 BM 모의물질 고임 양을 측정하였다. 4개의 종이 타월을 부직포의 상부에 배치하였고, 진공 박스의 상부에서 종이 타월이 아래로 가도록 부직포를 뒤집고 실리콘 시트로 덮어서 진공 밀봉하였다. 진공 박스를 켜서 1분 동안 물의 5 인치의 압력을 끌어들였다. 진공 박스 상에서 종이 타월에 의해 수거된 BM 모의물질 이외에, BM 평판 상에 남겨진 초과 BM 모의물질을 추가 종이 타월을 사용하여 제거하였다. 평판 상에 남겨진 초과 BM 모의물질과 함께 진공 박스로부터 종이 타월에 의해 수거된 BM 모의물질 양을 총 고임 BM 모의물질로서 기록하였다.
3개(N=3)의 샘플을 각각의 예마다 시험하였다. 그런 다음, 3개의 샘플 중 각각의 층에서 BM 모의물질의 양을 평균하여 부직포 상에 고인 BM 모의물질을 얻었다.
재료
섬유
33μm의 직경, 5.5dpf의 데니어, 및 0.705g/cc의 밀도를 갖는 공극화된 이성분 섬유. 직경이 33μm, 데니어가 7.1dpf, 및 밀도가 0.913g/cc인, 공극화되지 않은 이성분 섬유. 공극화된 이성분 섬유의 밀도는, 공극화되지 않은 이성분 섬유의 밀도보다 23% 작다는 것을 주목한다. 섬유 밀도는 133℃에서 웹 열 접합 후 싱크/플로트를 사용하여 측정하였다. 섬유를 18mm의 길이로 절단한 다음, 15mm의 최종 길이에 대해 118℃로 열 경화시켰다. 시험된 코드들이 표 1에 열거되어 있다.
시험된 코드
코드
번호		 섬유 목표 평량,
gsm 단위
1 공극화 30
2 공극화 60
3 공극화 120
4 비공극화 30
5 비공극화 60
6 비공극화 120
본원에서 시험된 3차원 폼-레이드 핸드시트는 300 그램의 탈이온수, 5 그램의 10% SDS, 및 섬유를 조합함으로써 생산되었다. 조합물을 폼에 혼합하고 8 인치 x 8 인치 x 2 인치 프레임에 부었다. 그런 다음, 1cm의 정사각형 구멍, 40%의 개방도, 및 12mm의 두께를 갖는 템플릿과 나일론 스펀본드 배킹을 사용해 이를 템플릿화하였다. 어셈블리를 133℃에서 1 내지 1.5시간 동안 건조시키고 열 접합시켰다. 그런 다음, 이를 물 중 0.2% wt/wt의 SILWET 브랜드 DA63 계면활성제에 습식 침지하고 주변 조건에서 건조시켰다.
분비물 모의물질
이하에서는, 본원에서 설명하는 실시예들에서 이용되는 분비물 모의물질 A를 설명한다.
성분:
· 32온스 용기 내의, DANNON 브랜드 All Natural Low-fat Yogurt (1.5% 유지방 등급 A), 다른 천연 향이 있는 바닐라.
· MCCORMICK 브랜드 Ground Turmeric
· GREAT VALUE 브랜드 100% 액체 달걀 흰자
· KNOX 브랜드 Original Gelatin- 가미되지 않은 분말 형태
· DAWN 브랜드 Ultra Concentrated 설거지용 원향 액체
· 증류수
참고: 모든 분비물 모의물질 성분들은, WAL-MART 브랜드 매장과 같은 식품점에서 또는 온라인 소매점을 통하여 구매할 수 있다. 분비물 모의물질 성분들 중 일부는, 상하기 쉬운 음식이며, 유통 기간의 적어도 2주 전에 분비물 모의물질 내에 포함되어야 한다.
혼합 장비:
· 0.01gram의 정확도를 갖는 실험실 저울
· 500mL 비커
· 작은 랩 주걱
· 스톱워치
· 미국 노스캐롤라이나주 윌밍턴에 있는 IKA Works, Inc.에서 입수 가능한, IKA-WERKE 브랜드 Eurostar Power Control-Vise (R 1312 터빈 교반기 포함).
혼합 절차:
1. 57% 요거트, 3% 강황, 39.6% 달걀흰자, 및 0.4% 젤라틴의 순서로, 21℃ 내지 25℃의 온도에서 (상온에 있는) 다음 분비물 모의물질 성분을 비커에 첨가함으로써 상온에서 4-부 혼합물을 생성한다. 예를 들어, 200.0g의 총 혼합물 중량에 대하여, 혼합물은, 114.0g의 요거트, 6.0g의 강황, 79.2g의 달걀 흰자, 및 0.8g의 젤라틴을 가질 것이다.
2. 50RPM의 속도로 설정된 IKA-WERKE 브랜드 Eurostar 교반기를 이용하여 4-부 혼합물을 균질하게 교반해야 한다. 균일성은 (스톱워치를 이용하여 측정하는 경우) 약 5분 후에 도달하게 될 것이다. 비커 위치는, 전체 혼합물이 균일하게 교반되도록 교반 동안 조절될 수 있다. 혼합물 물질 중 임의의 것이 비커의 내측 벽에 붙으면, 작은 국자를 사용하여 내측 벽으로부터 혼합물 물질을 긁어내어 비커의 중심 부분에 둔다.
3. 1.3gram의 DAWN 브랜드 Ultra Concentrated 설거지용 세제 액체를 98.7gram의 증류수에 첨가함으로써 1.3% DAWN 브랜드 설거지용 세제 용액을 제조한다. IKA-WERKE 브랜드 Eurostar 및 R 1312 터빈 교반기를 사용하여 50RPM의 속도에서 5분 동안 용액을 혼합한다.
4. 202gram의 분비물 모의물질의 총 결합 중량에 대하여 1.3% DAWN 브랜드 설거지용 세제 용액의 2.0gram의 양을 단계 2에서 얻어진 4-부 혼합물의 200gram에 첨가한다. IKA-WERKE 브랜드 Eurostar 교반기를 이용하여, 균질성을 위해 2.0gram의 1.3% DAWN 브랜드 설거지용 세제 용액을 균질한 4-부 혼합물 내에서 (약 2분 동안) 50RPM의 속도에서 조심스럽게 교반한다. 최종 분비물 모의물질의 최종 점도는, 37℃의 온도와 10s-1의 전단 속도에서 측정시 390±40cP(centipoise)이어야 한다.
5. 분비물 모의물질을 7℃의 온도로 냉장고에서 약 24시간 동안 평형화시킨다. 이는 뚜껑이 있는 기밀 용기에 넣어 약 7℃에서 최대 5일 동안 냉장 보관할 수 있다. 사용 전에, 분비물 모의물질을 실온과 평형이 되게 해야 한다. 점도가 유사한 다수의 일괄 분비물 모의물질을 결합할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 예를 들어, 점도가 유사하며 각각 200g인 5개의 일괄 분비물 모의물질이 총 1000cc 용량의 하나의 공통 용기 내에 결합될 수 있다. 1000cc의 분비물 모의물질이 상온에서 평형을 찾는 데 약 1시간 걸릴 것이다.
결과
유동 테스트의 결과가 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 공극화 및 비공극화 바인더 섬유를 사용하는 3D 폼-레이드 부직포는 시험에서 유사하게 거동하였다. TEXTOR 브랜드 부직포 테스트의 결과와 비교했을 때, 3D 폼-레이드 부직포 테스트는 거의 절반의 평량에서 대략 절반의 고임%을 나타내었다. 더 높은 평량의 3D 폼-레이드 부직포는 대략 2% 미만의 고임을 나타냈다. 또한, 심지어 60 gsm의 평량에서도, 3D 폼-레이드 부직포를 통과하는 더 높은 수준의 BM 모의물질이 있다.
압축 및 공기 투과성 시험의 결과가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다. 본 발명의 3D 폼-레이드 부직포는 높은 압축 저항 및 높은 공기 투과성을 나타낸다. 이러한 피크와 골 모델에서, 개방 골과 압축 저항성 피크의 조합은 낮은 고임% 값을 초래하는 배열이다.
본원에 개시된 용액은 높은 정도의 3D 토포그래피, 높은 압축 저항, 및 높은 수준의 개방도를 갖는 부직포 재료이다. 이러한 물질은 현재 제품에 사용되는 현재의 상업적 물질과 비교하여 상당히 양호한 BM 흡입량을 나타낸다. BM 플랫 평판 시험 방법은, 본 발명의 3D 폼-레이드 부직포가 40% wt/wt의 TEXTOR 브랜드 부직포와 비교하여 2% wt/wt까지 BM 고임을 감소시킬 수 있음을 입증하였다. BM 고임 값은 재습윤 값과 유사한 것으로 간주될 수 있고 피부 상의 BM을 나타낸다.
제1 특정 측면에서, 고 토포그래피 부직포 기재는 합성 바인더 섬유; X-Y 표면 및 상기 X-Y 표면에 대향하는 후방측 표면을 갖는 평면형 베이스층; 및 상기 X-Y 표면과 일체이고 상기 X-Y 표면으로부터 Z 방향으로 돌출되는 복수의 돌출 요소를 포함하고, 여기서 각각의 돌출 요소는 높이, 직경 또는 폭, 단면, 측벽, 상기 돌출 요소가 상기 베이스층과 만나는 근위 단부, 및 상기 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 가지며, 상기 돌출 요소는 상기 X 및 Y 방향 양쪽으로 분포되고, 돌출 요소의 밀도는 상기 베이스층의 밀도와 동일하다.
제2 특정 측면은 제1 특정 측면을 포함하고, 여기서 상기 바인더 섬유는 이성분 및/또는 다성분 바인더 섬유이다.
제3 특정 측면은 제1 및/또는 제2 측면을 포함하고, 여기서 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상은 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상과 동일하다.
제4 특정 측면은 제1 내지 제3 측면 중 하나 이상을 포함하고, 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상은 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상과 상이하다.
제5 특정 측면은 제1 내지 제4 측면 중 하나 이상을 포함하고, 돌출 요소의 단면의 형상은 원형, 타원형, 직사각형, 또는 정사각형이다.
제6 특정 측면은 제1 내지 제5 측면 중 하나 이상을 포함하고, 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 밀도는 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 돌출 요소의 밀도와 동일하다.
제7 특정 측면은 제1 내지 제6 측면 중 하나 이상을 포함하고, 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 평량은 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 돌출 요소의 밀도와 동일하다.
제8 특정 측면은 제1 내지 제7 측면 중 하나 이상을 포함하고, 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면의 크기는 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 돌출 요소의 단면의 크기와 상이하다.
제9 특정 측면은 제1 내지 제8 측면 중 하나 이상을 포함하고, 각각의 돌출 요소는 균일한 밀도를 갖는다.
제10 특정 측면은 제1 내지 제9 측면 중 하나 이상을 포함하고, 돌출 요소의 높이는 상기 돌출 요소의 폭 또는 직경보다 크다.
제11 특정 측면은 제1 내지 제10 측면 중 하나 이상을 포함하고, 셀룰로오스 섬유를 더 포함한다.
제12 특정 측면은 제1 내지 제11 측면 중 하나 이상을 포함하고, 상기 기재는 0.6 kPa 압력에서 기재의 그램 당 20 세제곱 센티미터 이상의 공극 부피를 제공하는 압축 저항을 갖는다.
제13 특정 측면은 제1 내지 제12 측면 중 하나 이상을 포함하고, 상기 돌출 요소의 폭 또는 직경에 대한 돌출 요소의 높이의 비율은 0.5를 초과한다.
제14 특정 측면은 제1 내지 제13 측면 중 하나 이상을 포함하며, 돌출 요소의 높이는 3mm를 초과한다.
제15 특정 측면은 제1 내지 제14 측면 중 하나 이상을 포함하고, 측벽은 Z 방향으로 배향된 섬유의 50% 초과 갖는다.
제16 특정 측면은 제1 내지 제15 측면들 중 하나 이상을 포함하고, 상기 합성 바인더 섬유는 3mm 초과의 평균 길이를 갖는다.
제17 특정 측면은 제1 내지 제16 측면 중 하나 이상을 포함하고, 상기 돌출 요소는 0.001 내지 0.02 g/cc의 밀도를 갖는다.
제18 특정 측면은 제1 내지 제17 측면 중 하나 이상을 포함하고, 상기 돌출 요소는 X 및 Y 방향 양쪽으로 균일하게 분포된다.
제19 특정 측면에서, 고 토포그래피 부직포 기재는 합성 바인더 섬유로서, 상기 기재의 섬유는 전부 합성 바인더 섬유인, 상기 합성 바인더 섬유; X-Y 표면 및 상기 X-Y 표면에 대향하는 후방측 표면을 갖는 평면형 베이스층; 및 상기 X-Y 표면과 일체이고 상기 X-Y 표면으로부터 Z 방향으로 돌출하는 복수의 돌출 요소를 포함하고, 여기서 각각의 돌출 요소는 높이, 직경 또는 폭, 단면, 측벽, 상기 돌출 요소가 상기 베이스층과 만나는 근위 단부, 및 상기 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 가지며, 상기 돌출 요소는 상기 X 방향 및 Y 방향 양쪽으로 분포되고, 여기서 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상은 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상과 동일하고, 돌출 요소의 밀도는 상기 베이스층의 밀도와 동일하다.
제20 특정 측면에서, 고 토포그래피 부직포 기재는 합성 바인더 섬유; X-Y 표면 및 상기 X-Y 표면에 대향하는 후방측 표면을 갖는 평면형 베이스층; 및 상기 X-Y 표면과 일체이고 상기 X-Y 표면으로부터 Z 방향으로 돌출하는 복수의 돌출 요소를 포함하고, 여기서 각각의 돌출 요소는 높이, 직경 또는 폭, 단면, 측벽, 상기 돌출 요소가 상기 베이스층과 만나는 근위 단부, 및 상기 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 가지며, 상기 돌출 요소는 상기 X 방향 및 Y 방향 양쪽으로 분포되고, 여기서 각각의 돌출 요소는 균일한 밀도를 가지고, 돌출 요소의 높이는 그 돌출 요소의 폭 또는 직경보다 크고, 돌출 요소의 밀도는 상기 베이스층의 밀도와 동일하다.
본 발명에 대한 이들 및 다른 변형예들 및 변경예들이 첨부된 청구항들에 보다 구체적으로 기재되어 있는, 본 발명의 사상 및 범주를 이탈하지 않고서, 당 기술분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 실시될 수 있다. 또한, 다양한 측면들을 전체적으로 그리고 부분적으로 상호 교체할 수 있다는 점을 이해하기 바란다. 또한, 당 기술분야에 통상의 지식을 가진 자는 상기한 설명이 예시만을 위한 것이고, 이러한 첨부된 청구항에 더 설명되어 있는 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아님을 인지할 것이다.

Claims (20)

  1. 고 토포그래피 부직포 기재를 포함하는 기저귀로서, 상기 고 토포그래피 부직포 기재는
    합성 바인더 섬유;
    X-Y 표면 및 상기 X-Y 표면에 대향하는 후방측 표면을 갖는 평면형 베이스층으로, 밀도를 가지는, 상기 베이스층; 및
    상기 X-Y 표면과 일체이고 상기 X-Y 표면으로부터 Z 방향으로 돌출되는 복수의 돌출 요소를 포함하고,
    여기서 각각의 돌출 요소는 높이, 직경 또는 폭, 단면, 측벽, 밀도, 상기 돌출 요소가 상기 베이스층과 만나는 근위 단부, 및 상기 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 가지며, 상기 돌출 요소는 상기 X 및 Y 방향 양쪽으로 분포되고, 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면의 크기는 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 상기 돌출 요소의 단면의 크기와 동일하고, 돌출 요소의 밀도는 상기 베이스층의 밀도와 동일한, 기저귀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바인더 섬유는 이성분 및/또는 다성분 바인더 섬유인, 기저귀.
  3. 제1항에 있어서, 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면 형상은 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 상기 돌출 요소의 단면 형상과 동일한, 기저귀.
  4. 제1항에 있어서, 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면 형상은 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 상기 돌출 요소의 단면 형상과 상이한, 기저귀.
  5. 제1항에 있어서, 돌출 요소의 단면 형상은 원형, 타원형, 직사각형 또는 정사각형인, 기저귀.
  6. 제1항에 있어서, 상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 평량은 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 상기 돌출 요소의 평량과 동일한, 기저귀.
  7. 제1항에 있어서, 돌출 요소의 높이는 상기 돌출 요소의 폭 또는 직경보다 큰, 기저귀.
  8. 제1항에 있어서, 셀룰로오스 섬유를 더 포함하는, 기저귀.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기재는 0.6 kPa 압력에서 기재의 그램 당 20 세제곱 센티미터 이상의 공극 부피를 제공하는 압축 저항을 갖는, 기저귀.
  10. 제1항에 있어서, 상기 돌출 요소의 폭 또는 직경에 대한 돌출 요소의 높이의 비율은 0.5를 초과하는, 기저귀.
  11. 제1항에 있어서, 돌출 요소의 높이는 3mm를 초과하는, 기저귀.
  12. 제1항에 있어서, 상기 측벽은 상기 Z 방향으로 배향된 섬유의 50% 초과를 가지는, 기저귀.
  13. 제1항에 있어서, 상기 합성 바인더 섬유는 3mm 초과의 평균 길이를 가지는, 기저귀.
  14. 제1항에 있어서, 상기 돌출 요소는 0.001 내지 0.02 g/cc의 밀도를 가지는, 기저귀.
  15. 제1항에 있어서, 상기 돌출 요소는 상기 X 방향 및 Y 방향 양쪽으로 균일하게 분포되는, 기저귀.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 기재의 섬유는 전부 합성 바인더 섬유이고,
    상기 돌출 요소의 근위 단부에서 돌출 요소의 단면의 형상은 상기 돌출 요소의 원위 단부에서 상기 돌출 요소의 단면의 형상과 동일한, 기저귀.
  17. 제1항에 있어서, 상기 기재는 0.6 kPa 압력에서 기재의 그램 당 20 내지 65 세제곱 센티미터의 공극 부피를 제공하는 압축 저항을 갖는, 기저귀.
  18. 제1항에 있어서, 상기 기재는 1000 내지 2500 cfm의 공기 투과성 값을 더 제공하는, 기저귀.
  19. 삭제
  20. 삭제
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